（新教材）【人教版】高中化學(xué)第2章

PAGEPAGE45PAGE高一化學(xué)第 2 章 堿金屬節(jié)隨堂例解1.鈉例題2-1-1 把一小塊金屬鈉暴露在空氣中，觀察到以下現(xiàn)象： ①金屬鈉表面逐漸變暗； ②過(guò)一段時(shí)間以后又逐漸變潮濕； ③再過(guò)些時(shí)候又變成白色固體； ④又過(guò)一段時(shí)間白色固體變成白色粉末。 試寫出以上發(fā)生的各種現(xiàn)象的有關(guān)方程式。解析與答案金屬鈉為活潑金屬，極易被空氣中的氧氣氧化生成氧化鈉，所以表面逐漸變暗且無(wú)光澤；氧化鈉在空氣中溶于水，表面變潮濕而生成氫氧化鈉；氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)，生成碳酸鈉晶體，即含有10個(gè)結(jié)晶水的碳酸鈉；再過(guò)一段時(shí)間，含有結(jié)晶水的晶體風(fēng)化失水而變成粉末狀物質(zhì)。答案: ①4Na+O2＝2Na2O； ②Na2O+H2O＝2NaOH；風(fēng)化 ③2NaOH+CO2+9H2O＝；風(fēng)化 ④＝Na2CO3+10H2O。例題2-1-2 將一定質(zhì)量的鈉投入到12.3gt℃H2O中，得到t℃時(shí)的NaOH飽和溶液15.6g。試計(jì)算：①該溫度下NaOH溶液的溶解度是多少?②反應(yīng)掉Na的質(zhì)量是多少克?解析與答案此題未給出實(shí)際參加反應(yīng)的Na的質(zhì)量，有一定的難度，最好的方法就是差量法求出生成的NaOH的質(zhì)量，反應(yīng)掉水的質(zhì)量，繼而求出溶解度。設(shè)：反應(yīng)掉Na、H2O的質(zhì)量為x、y，生成NaOH的質(zhì)量為z，2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2×232×182×4044xyz15.6-12.3＝3.3 列式，求得x＝3.45g，y＝2.7g，z＝6g 所以S(NaOH)＝＝62.5g答案：①該溫度下NaOH的溶解度為62.5g； ②反應(yīng)掉3.45gNa。例題2-1-3 取一支大試管，加入15mL的水與苯()，靜置。取黃豆大的金屬鈉(Na＝)，輕輕放入這支裝有水和苯的試管，試推測(cè)能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________。解析與答案因?yàn)椋迹?，所以?dāng)將Na塊輕輕放入這支裝有水和苯的試管時(shí)，鈉剛好落在界面上。又由于Na與水反應(yīng)有H2產(chǎn)生，H2又使Na塊上浮，當(dāng)附著在Na塊表面的H2逸出后，Na塊又下沉到界面上，又發(fā)生反應(yīng)，重復(fù)發(fā)生上述現(xiàn)象直至鈉塊反應(yīng)耗盡，逐漸消失。答案：鈉塊在苯和苯、水的界面上下起伏，并有氣泡產(chǎn)生。煤油鈉例題2-1-4煤油鈉 為防止藥品變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室通常采用密封的方法保存藥品。少量的金屬鈉是放在盛有煤油的廣口試劑瓶中，而不是直接放在密封的廣口瓶中。 (1)請(qǐng)解釋原因; (2)若金屬鈉直接露置在空氣中，有下列現(xiàn)象：a.變成白色粉末b.變暗c.變成白色固體d.固體表面變潮濕，上述現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是_____。解析與答案本題是利用鈉的性質(zhì)，解決實(shí)際問(wèn)題。物理性質(zhì): 銀白色，密度小(0.97g/cm3)物理性質(zhì):金屬Na 熔沸點(diǎn)低，電、熱的良導(dǎo)體金屬Na點(diǎn)燃

化學(xué)性質(zhì)(強(qiáng)還原性) 與非金屬4Na+O2＝點(diǎn)燃

化學(xué)性質(zhì)(強(qiáng)還原性) 2Na+O2Na2O22Na+S＝Na2S與化合物2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑分析：Na有強(qiáng)還原性，可直接與空氣中的O2和H2O反應(yīng)，因此在保存少量鈉時(shí)，必須禁止Na直接與空氣接觸。若直接放在空廣口瓶中，Na也可以與瓶?jī)?nèi)空氣中的O2和少量水蒸氣反應(yīng)。而放在煤油中，因Na的密度大于煤油，且不與煤油反應(yīng)，所以沉在煤油下面，通過(guò)煤油與空氣隔絕。若Na露置在空氣中，發(fā)生的主要變化為：H2ONaNa2ONaOHNa2CO10H2ONa2CO3H2O銀白色變暗潮解吸水白色固體白色粉末狀通過(guò)反應(yīng)，推斷現(xiàn)象。答案 (1) 鈉的密度大于煤油，沉在煤油下面，且鈉不與煤油反應(yīng)，所以通過(guò)煤油，將鈉與空氣和水隔絕。少量的鈉放在空瓶中，即使是密封瓶中也含有氧氣，鈉會(huì)與氧氣反應(yīng)而變質(zhì)。 (2) b、d、c、a例題2-1-5玻璃管大頭針鈉塊滴有酚酞的水溶液 有人設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，目的是做鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證:玻璃管大頭針鈉塊滴有酚酞的水溶液②鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么。 (1)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)操作時(shí)還需要的儀器有____________。 (2)如何進(jìn)行操作？_______________。解析與答案(1) 由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲鲡c和水的反應(yīng)，驗(yàn)證鈉的物理性質(zhì)并驗(yàn)證鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么，所以要收集產(chǎn)生的氣體,并驗(yàn)證氣體的可燃性。(2) 要由鈉和水反應(yīng)來(lái)驗(yàn)證鈉的物理性質(zhì)，使自由的鈉塊與水接觸，就要想辦法將鈉塊放入水中。答案(1)還需要小試管和酒精燈。 (2) 將大頭針向上提，使鈉塊落入水中，將小試管扣在導(dǎo)管上收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，用拇 指堵住試管口移近酒精燈，松開(kāi)拇指點(diǎn)燃試管中的氣體。例題2-1-6 將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來(lái)，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應(yīng)后生成的固體是()A.黃色固體混合物 B.氧化鈉與硫化鈉C.硫與硫化鈉 D.過(guò)氧化鈉與硫化鈉△解析與答案△本題容易錯(cuò)認(rèn)為只發(fā)生：2Na+SNa2S這個(gè)反應(yīng)，而并未注意條件中:①鈉是過(guò)量的；②未隔絕空氣對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行加熱。全面考慮后，在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成Na2S，也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2O2，鈉又是過(guò)量的，故生成物是Na2O2和Na2S的混合物。答案D例題2-1-7 有一塊表面被氧化成氧化鈉的金屬鈉，質(zhì)量是10.8g。將它投入到100g水中完全反應(yīng)后，收集到0.2g氫氣，試計(jì)算。 1.未被氧化的金屬鈉的質(zhì)量是多少克? 2.被氧化成氧化鈉的金屬的質(zhì)量是多少克? 3.反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析與答案解析：解好有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算題的關(guān)鍵應(yīng)從下面3點(diǎn)出發(fā)： 1. 確定所發(fā)生的反應(yīng) 2. 找出物質(zhì)間的量的關(guān)系 3. 依數(shù)值列算式求解本題涉及反應(yīng)： Na2O+H2O＝2NaOH 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ 4Na+O2＝2Na2O解題思路：由H2的質(zhì)量求出金屬Na質(zhì)量求出Na2O質(zhì)量被氧化的Na的質(zhì)量生成NaOH質(zhì)量生成NaOH質(zhì)量 總NaOH質(zhì)量答案 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ 2232402 m(Na)m(NaOH)0.2g m(Na)＝4.6g,m(NaOH)＝8g m(Na2O)＝10.8g-4.6g＝6.2g ∵4Na+O2＝2Na2O Na2O+H2O＝2NaOH 存在: Na2O2Na2NaOH 62 223 240 6.2 m(Na) m(NaOH) m(Na)＝4.6g m(NaOH)＝8g ∴ 未被氧化的Na為4.6g，被氧化成氧化鈉的金屬Na為4.6g,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： w(NaOH)＝100%＝14.5%2.鈉的化合物例題2-2-1 將70

g過(guò)氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98

g水充分反應(yīng)，所得氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，試寫出過(guò)氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計(jì)算原混合物中過(guò)氧化鈉和氧化鈉的質(zhì)量各為多少?解析與答案本題解題關(guān)鍵是對(duì)所得NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的分析，可以有兩種理解：(1) 根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念進(jìn)行計(jì)算： w(NaOH)＝×100%(2) 根據(jù)所生成溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量相等進(jìn)行計(jì)算.解：發(fā)生的反應(yīng)為： Na2O+H2O＝2NaOH；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ 設(shè)混合物中含Na2O2和Na2O質(zhì)量分別為x，y。 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑； 2×782×184×4032 xxxx Na2O+H2O＝2NaOH 62182×40 yyy[解法一][解法二]解得：x＝39g；y＝31g。答案: ①2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑； ②原混合物中含Na2O239

g，Na2O31g。例題2-2-2 今有Na2CO3、NaHCO3和NaCl的混合物100g，加熱到質(zhì)量不再減少為止，剩余殘?jiān)鼮?4.5g，將殘?jiān)苡谒?，滴入足量AgNO3溶液得到白色沉淀，加足量稀HNO3后大部分沉淀消失，剩余沉淀為12.26g，試計(jì)算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各是多少?解析與答案要計(jì)算Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，必須求出它們?cè)?00g混合物中各自的質(zhì)量。從條件分析，這三種物質(zhì)加熱，只有NaHCO3受熱分解，而Na2CO3、NaCl不分解，加熱后剩余殘?jiān)鼮?4.5g，減少的質(zhì)量是NaHCO3加熱分解跑走的CO2和H2O的質(zhì)量，以此為突破口求出NaHCO3的質(zhì)量；然后滴加AgNO3溶液，再加足量稀HNO3，剩余沉淀為12.26g是AgCl的質(zhì)量，根據(jù)方程式再求出NaCl的質(zhì)量，最后求出Na2CO3的質(zhì)量。△解：設(shè)混合物中含NaHCO3的質(zhì)量為x，NaCl的質(zhì)量為y。△ 2NaHCO3＝Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 2×84184462 x100g-84.5g＝15.5g 求得：x＝42g。 NaCl+AgNO3＝NaNO3+AgCl↓ 58.5143.5 y 12.26g 求得：y＝5g m(Na2CO3)＝100-x-y＝100-42-5＝53g。 w(Na2CO3)＝×100％＝53％， w(NaHCO3)＝×100％＝42％， w(NaCl)＝1-53％-42％＝5％。答案： 混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42％， Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53％， NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％。例題2-2-3 200℃時(shí)，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6g，求原混合物中CO2和H2O的質(zhì)量比。解析與答案本題涉及Na2O2與CO2和H2O的兩個(gè)反應(yīng)，且兩個(gè)反應(yīng)中均生成O2，所以11.6g的混合氣體與Na2O2反應(yīng)后固體只增重了3.6g，其差量11.6g-3.6g＝8g為生成的O2的質(zhì)量。設(shè): CO2和H2O的質(zhì)量分別為x、y，則 2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2↑ 2×4432 xx 2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2↑ 2×1832 yy依題意，得：求得： x＝4.4g，y＝7.2g， x∶y＝4.4∶7.2＝11∶18。答案：原混合物中CO2和H2O的質(zhì)量比為11∶18。例題2-2-4 18.4g由NaOH和NaHCO3組成的固體混合物，在密閉容器中加熱到約250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g。試計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析與答案△題中涉及兩個(gè)反應(yīng)：△NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O↑①△當(dāng)兩者反應(yīng)后，若NaHCO3過(guò)量，則過(guò)量的NaHCO3還會(huì)發(fā)生下面反應(yīng)：△2NaHCO3＝Na2CO3+H2O↑+CO2↑ ②因題中并未明確NaHCO3和NaOH哪個(gè)過(guò)量，故n(NaHCO3)∶n(NaOH)，應(yīng)分以下三種情況討論：(1)n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝1∶1，(2)n(NaHCO3)∶n(NaOH)＞1∶1，(3)n(NaHCO3)∶n(NaOH)＜1∶1?！骷僭O(shè)n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝1∶1，則根據(jù)差量法計(jì)算18.4g混合物反應(yīng)后理論上失重為m(理論)△NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O↑181818.4gm(理論)可得：m(理論)＝2.67g，而真實(shí)失重為：18.4g-16.6g＝1.8g，m(真實(shí))＜m(理論)，說(shuō)明反應(yīng)是按n(NaHCO3)∶n(NaOH)＜1∶1，即NaOH過(guò)量進(jìn)行的，所以應(yīng)以NaHCO3的量為計(jì)算依據(jù)?！髟O(shè)： 混合物中NaHCO3的質(zhì)量為x，△ NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O↑ 8418 x1.8g 可得：x＝8.4g， 混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100％＝54.3％。答案：混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.3％。例題2-2-5 如圖2-1所示，燒瓶?jī)?nèi)有一只活的小鼠，U形管內(nèi)裝有紅色水溶液，使a，b兩端的液面處于同一水平面。兩天后，U形管內(nèi)液面發(fā)生的變化是()babaA.a端下降，b端上升 B.a端上升，b端下降C.a，b兩端都下降 D.a，b兩端都上升解析與答案此題根據(jù)壓強(qiáng)原理。因?yàn)樾∈笪鹾舫鯟O2氣，且CO2又被NaOH吸收，故燒瓶?jī)?nèi)的氣體越來(lái)越少，壓強(qiáng)變小，而b端仍是一個(gè)大氣壓，所以a端上升，b端下降。答案：B例題2-2-6 將一定量的NaOH與NaHCO3的混合物X，放在一個(gè)密閉容器中加熱，充分反應(yīng)后生成氣體V1L(V10)。將反應(yīng)后的固體殘留物Y與過(guò)量鹽酸反應(yīng)，又生成CO2V2L。(氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定) (1) Y的成分是_____A.Na2CO3和NaOHB.Na2CO3和NaHCO3C.Na2CO3D.NaOH (2) X中NaOH和NaHCO3共_____mol； NaOH和NaHCO3物質(zhì)的量之比為_(kāi)____。解析與答案本題可用列方程組求解并運(yùn)用碳元素的守恒求解。因?yàn)閂10，X受熱發(fā)生反應(yīng)后必?zé)oNaOH和NaHCO3剩余，X中的Na+完全轉(zhuǎn)移到Na2CO3(其物質(zhì)的量為)中。則X中的Na+共，所以NaOH和NaHCO3共。X中的碳元素全部轉(zhuǎn)化為CO2，共。所以X中的NaHCO3為。X中的NaOH為，所以NaOH與NaHCO3物質(zhì)的量之比為。答案：(1)C(2)X中NaOH與NaHCO3共；它們的比：。例題2-2-7 在干燥管A中為塊狀白色固體，B中為淡黃色粉末，C中為白色固體，并將A、B、C按如圖2-2所示連接，當(dāng)打開(kāi)活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時(shí)，D中蠟燭火焰明亮；打開(kāi)活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時(shí)，D中蠟燭火焰熄滅；關(guān)閉活塞(Ⅰ)時(shí)，A中反應(yīng)自行停止。 試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，回答以下各問(wèn)題： (1) A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是_____。 (2) 在裝置B中的淡黃色粉末是_____。 (3) 在干燥管C中的白色固體應(yīng)為_(kāi)____。解析與答案此題以蠟燭火焰的明亮和熄滅為突破口。明亮一定是通入了O2，而熄滅一般是CO2。由此可確定B中是Na2O2(淡黃色粉末)和CO2的反應(yīng)；從而可知A是產(chǎn)生CO2的簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，C中是一個(gè)不與CO2反應(yīng)的白色固體，即是中性或酸性的固體干燥劑。答案： (1)CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O (2)Na2O2 (3)CaCl2或P2O5例題2-2-8 將70gNa2O2和Na2O的混合物跟98g水充分反應(yīng)后，所得NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％，試分別寫出Na2O2和Na2O與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計(jì)算混合物中Na2O2和Na2O的質(zhì)量各是多少克?解析與答案此題有多種解法，其中常見(jiàn)的可利用二元一次方程，還可利用一元一次方程法。方法一：設(shè)混合物中Na2O2為xg，Na2O為yg2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑……①2×784×4032xNa2O+H2O＝2NaOH……②622×40y解得：x＝39g，y＝31g方法二：設(shè)混合物中Na2O2為xg，則Na2O為y=(70-x)g,同上述②反應(yīng)，再列出一元一次方程：＝50％解得x＝39g，所以Na2O＝70－39＝31g。答案：m(Na2O2)＝39g，m(Na2O)＝31g例題2-2-9 下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述正確的是() A.都是白色固體 B.都是堿性氧化物 C.都能和水反應(yīng)形成強(qiáng)堿溶液 D.都是強(qiáng)氧化劑解析與答案本題是考查對(duì)堿金屬氧化物和過(guò)氧化物的認(rèn)識(shí)。其知識(shí)核心見(jiàn)表。組成Na2ONa2O2電子式陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比2:12:1顏色、狀態(tài)白色粉末淡黃色粉末氧元素價(jià)態(tài)-2-1化學(xué)性質(zhì)堿性氧化物氧化性、還原性H2OCO2H+SO2Na2O+H2O＝2NaOHNa2O+CO2＝Na2CO3Na2O+2H+＝2Na++H2ONa2O+SO2＝Na2SO32Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2Na2O2+2H+＝2Na++H2O22H2O2＝2H2O+O2↑Na2O2+SO2＝Na2SO4化學(xué)特性用途無(wú)氧化性、漂白性強(qiáng)氧化性、漂白性醫(yī)用消毒水、生氧劑、漂白劑通過(guò)比較可知：雖然兩種氧化物的組成元素相同，但其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異很大。答案：C例題2-2-10將70g過(guò)氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98g水充分反應(yīng)，所得氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，試寫出過(guò)氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計(jì)算原混合物中過(guò)氧化鈉和氧化鈉的質(zhì)量各為多少？解析與答案本題解題關(guān)鍵是對(duì)所得NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的分析，可以有兩種理解：(1) 根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念進(jìn)行計(jì)算:w(NaOH)100%(2) 根據(jù)生成溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量相等進(jìn)行計(jì)算 解：發(fā)生的反應(yīng)為：Na2O+H2O＝2NaOH;2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ 設(shè)混合物中含Na2O2和Na2O的質(zhì)量分別為x,y 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑； Na2O+H2O＝2NaOH 278218 44032 62 18 240 xxxxyyy解得：x＝39g；y＝31g.答案 (1)2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ (2)原混合物中含Na2O239g,Na2O31g。CO2、H2ONa2OCO2、H2ONa2O2固體200℃時(shí)，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加3.6g，求原混合物中CO2和H2O的質(zhì)量比。解析與答案O2Na2O2固體CO2、H2O解題思路: ,本題涉及Na2O2與COO2Na2O2固體CO2、H2O兩個(gè)反應(yīng)，且兩個(gè)反應(yīng)中均生成O2，所以11.6g的混合氣體與Na2O2反應(yīng)后固體只增重了3.6g，其差量11.6g-3.6g=8g為生成的O2的質(zhì)量。設(shè)：CO2和H2O的質(zhì)量分別為x,y，則2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2↑244 32 218 32xy答案: 原混合物中CO2和H2O的質(zhì)量比為11:18。例題2-2-12 CO與H2的混合氣體3g，在150℃時(shí)和足量的氧氣燃燒后，將所得CO2和H2O通入到足量的Na2O2后，Na2O2增重的質(zhì)量為()A.1.5g B.3g C.6g D.無(wú)法計(jì)算解析與答案反應(yīng)過(guò)程如下由合并的③、⑥兩式看出，Na2O2增重的質(zhì)量就是CO和H2的質(zhì)量。答案：B例題2-2-13 試列表比較Na2CO3、NaHCO3在物理、化學(xué)性質(zhì)方面的異同及兩者的相互轉(zhuǎn)化和工業(yè)制備。解析與答案Na2CO3、NaHCO3的比較名稱Na2CO3NaHCO3俗名蘇打、純堿小蘇打物理性質(zhì)顏色狀態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體水溶性易溶于水較易溶于水化學(xué)性質(zhì)熱穩(wěn)定性比較穩(wěn)定不易分解△易分解△2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑H+CO32-+2H+=H2O+CO2↑HCO-3+H+=H2O+CO2↑較Na2CO3快OH與NaOH不反應(yīng)與Ca(OH)2反應(yīng)生成沉淀Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2OCO2Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3若是飽和Na2CO3溶液，將產(chǎn)生NaHCO3晶體不反應(yīng)BaCl2或CaCl2CO32-+Ba2+=BaCO3↓CO32-+Ca2+=CaCO3↓不反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化CO+HOCO+HO加熱或加NaOHNaHCO3Na2CO3工業(yè)制備△熔燒NaHCO3△2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑飽和氨鹽水中通入CO2NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl例題2-2-14今有Na2CO3、NaHCO3和NaCl的混合物100g,加熱到質(zhì)量不再減少為止，剩余殘?jiān)鼮?4.5g，將殘?jiān)苡谒稳胱懔緼gNO3溶液得到白色沉淀，加足量稀HNO3后大部分沉淀消失，剩余沉淀為12.26g。試計(jì)算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各是多少?解析與答案 解題思路：△△滴加AgNO3加足量稀HNO3AgCl)(AgCl)(COAg)COAgNaCl(s)(s)NaHCO(s)CONa3232332仍為溶解溶解白色生成白色生成白色生成分解后生成Na2CO3(s)不反應(yīng)、仍為Na2CO3(s)不反應(yīng)仍為NaCl(s)△設(shè):混合物中含NaHCO3的質(zhì)量為x,NaCl的質(zhì)量為y△ 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑m 284 18 44 62 x 100g-84.5g＝15.5g NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3 58.5 143.5 y 12.26g 求得：x＝42g y＝5g 則：m(Na2CO3)＝100-x-y＝53g。 各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為： w(Na2CO3)100%＝53%; w(NaHCO3)100%＝42%; w(NaCl)100%=5%。例題2-2-15向含NaOH8g的NaOH溶液中通入CO2，生成鹽的質(zhì)量為13.7g， 求參加反應(yīng)的CO2的質(zhì)量。解析與答案解析:首先要分析產(chǎn)物13.7g是Na2CO3還是NaHCO3，或是兩者的混合物?？刹捎脴O限法加以討論(即8gNaOH只生成Na2CO3或只生成NaHCO3時(shí)其質(zhì)量各是多少)。2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 80 106 8g m(Na2CO3)m(Na2CO3)＝10.6gNaOH+CO2＝NaHCO3 4084 8gm(NaHCO3)m(NaHCO3)＝16.8g因?yàn)?0.6g＜13.7g＜16.8g所以產(chǎn)物是Na2CO3與NaHCO3組成的混合物。設(shè)參加①反應(yīng)的NaOH為xg，參加②反應(yīng)的NaOH為yg。① 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；②NaOH+CO2＝NaHCO3 80 44106 40 44 84 xggg yggg∴參加反應(yīng)的總CO2為g+g＝6.6g3.堿金屬元素例題2-3-1 銣和另一種堿金屬的合金7.8

g，與足量的水完全反應(yīng)后，放出氫氣0.20

g，則合金中另一種堿金屬可能是()A.Li B.Na C.K D.Cs解析與答案對(duì)于兩種物質(zhì)的混合物，可根據(jù)混合物的平均質(zhì)量、平均體積、平均相對(duì)原子(分子)質(zhì)量等，求出混合物的組成、質(zhì)量比等。解：因合金是由堿金屬組成，故設(shè)：合金為R，平均相對(duì)原子質(zhì)量為。 2R+2H2O＝2ROH+H2↑ 22 7.8

g0.2

g得：＝39由于合金的平均相對(duì)原子質(zhì)量為39，銣的相對(duì)原子質(zhì)量是85.5，所以另一種堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量必定小于39。Li為6.9，Na為23，符合題意。答案：A、B例題2-3-2 取10.8g由堿金屬(B)及其氧化物(R2O)組成的混合物，使之與足量的水反應(yīng)，蒸發(fā)后溶液得16.0g無(wú)水晶體。問(wèn)：(1)該金屬是哪種金屬？(2)原混合物中R和R2O的質(zhì)量各是多少?解析與答案解決此題可用“極端假設(shè)”法，其依據(jù)仍為平均值原理。設(shè)： 此堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則16g的固體為ROH。(1) 假設(shè)10.8g全部是堿金屬R，則： 2R+2H2O＝2ROH+H2↑ 2×M2(17＋M) 10.8g16g 列出比例求得M＝35.3 假設(shè)10.8g全部是該金屬氧化物R2O，則： R2O+H2O＝2ROH 2M+162(M+17) 10.8g16g 列出比例求得M＝10.69 由平均值原理：10.69＜M＜35.3，符合此條件的堿金屬是鈉。(2) 設(shè)10.8g混合物中Na和Na2O質(zhì)量分別為xg，yg，則： 解得： M(Na)＝x＝4.6g M(Na2O)＝y(tǒng)＝6.2g答案： (1)此堿金屬為鈉 (2)M(Na)＝4.6gM(Na2O)＝6.2g例題2-3-3 銣在氧氣中劇烈燃燒生成棕色的過(guò)氧化銣(Rb2O2)和深棕色的超氧化銣(RbO2)的混合物。測(cè)得某次燃燒后所得混合物中銣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為則其中過(guò)氧根離子(O22-)和超氧根離子(O2-)的物質(zhì)的量之比為()A.1∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.任意比解析與答案根據(jù)題意，在混合物中Rb+與O22-及O2-的物質(zhì)的量之比為：∶＝3∶2.5，那么在混合物中兩種氧離子的平均化合價(jià)為＝-1.2，根據(jù)十字交叉法：O22-20.21.2O2-10.8 所以：n(O22-)∶n(O2-)＝1∶4答案：C例題2-3-4 某物質(zhì)的分子組成為CxHyOz，取該物質(zhì)mg在足量的O2中充分燃燒后，將產(chǎn)物全部進(jìn)入過(guò)量的Na2O2中，若Na2O2固體的質(zhì)量也增加mg，則該物質(zhì)分子組成中必須滿足()A.x＝y(tǒng)＝z B.x＝y(tǒng) C.y＝z D.x＝z解析與答案根據(jù)質(zhì)量守恒首先將此化合物的燃燒方程寫出：CxHyOz+(x+→xCO2+2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2x2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2↑要達(dá)到題目中的要求需：x＝z答案：D例題2-3-5 金屬鉀在氧氣中燃燒生成超氧化鉀KO2，KO2與CO2或H2O反應(yīng)均生成O2。先將一定量的鈉鉀合金在足量氧氣中燃燒，再將反應(yīng)物投入水中，并通入足量的CO2，充分反應(yīng)后，放出氧氣的最大體積是被吸收的CO2最大體積的，則原鈉鉀合金中鈉和鉀的質(zhì)量比為()解析與答案點(diǎn)燃因?yàn)槲誄O2最多，則可認(rèn)為KO2、Na2O先與CO2反應(yīng)，水只提供反應(yīng)所需溶液，這樣吸收CO2最多?？砂l(fā)生反應(yīng)如下：點(diǎn)燃K+O2＝KO24KO2+2H2O＝4KOH+3O2↑CO2+KOH＝KHCO3點(diǎn)燃合并化簡(jiǎn)得：4K～4KO2～4CO2～3O2即K～CO2～O2,由1個(gè)鉀原子生成O2與消耗CO2的體積比為,點(diǎn)燃同理：4Na+O2＝2Na2O2 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑NaOH+CO2＝NaHCO3合并化簡(jiǎn)得：4Na～2Na2O2～4CO2～O2即Na～CO2O2,由1個(gè)鈉原子生成O2與消耗CO2的體積比為, K Na 所以鉀原子個(gè)數(shù)與鈉原子個(gè)數(shù)比為1∶5 m(Na)∶m(K)＝5×23∶39＝115∶39答案：115:39例題2-3-6 下列各物質(zhì)的學(xué)名是：Na2S2O3叫硫代硫酸鈉；CaSx叫多硫化鈣；Na2O2叫過(guò)氧化鈉；KO2叫超氧化鉀。試綜合上述命名規(guī)律，分析回答：Na2CS3應(yīng)讀做()A.硫代碳酸鈉 B.多硫碳酸鈉C.過(guò)硫碳酸鈉 D.超硫碳酸鈉解析與答案此題為信息遷移題。據(jù)題意分析：硫代硫酸鈉(Na2S2O3)表明Na2SO4分子中的一個(gè)氧原子被一個(gè)硫原子代替，代替氧的硫原子化合價(jià)仍為-2價(jià)，而多硫化鈣表明普通硫化鈣又與硫結(jié)合后的產(chǎn)物，硫的價(jià)態(tài)發(fā)生了改變；過(guò)氧化物中含有過(guò)氧根離子即O22-，超氧化物中含有超氧根離子即O2-，它們的價(jià)態(tài)都與原先氧的價(jià)態(tài)不同，綜上分析應(yīng)選A。答案：A例題2-3-7 某物質(zhì)灼燒時(shí)，焰色反應(yīng)呈黃色，下列判斷正確的是()A.該物質(zhì)一定含鈉元素B.該物質(zhì)一定是鈉的化合物C.該物質(zhì)一定是金屬鈉D.不能確定該物質(zhì)中是否含鉀元素解析與答案焰色反應(yīng)的作用是檢驗(yàn)?zāi)承┙饘倩蚪饘匐x子的存在。焰色為黃色證實(shí)有Na元素，可能是單質(zhì)，也可能是化合物。K元素的確定應(yīng)是:透過(guò)鈷玻璃濾去黃光呈紫色。答案A、D例題2-3-8 將1.40g堿金屬(M)及其氧化物(M2O)的混合物與水反應(yīng)，蒸發(fā)、結(jié)晶得干燥的MOH1.79g。 (1)該堿金屬是何種金屬? (2)混合物中堿金屬單質(zhì)所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析與答案解析：由于堿金屬不能直接確定，傳統(tǒng)解法中可采用排除法進(jìn)行計(jì)算，就是將每一種堿金屬逐一代入進(jìn)行嘗試，缺點(diǎn)是計(jì)算繁雜、耗時(shí)多。 另一種方法就是采用極限討論法：假定1.40g只是堿金屬或只是氧化物，分別求得兩種情況時(shí)堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，再進(jìn)行比較分析、判斷。解: 設(shè)M的相對(duì)原子質(zhì)量為x，M2O的相對(duì)原子質(zhì)量為2x+16 若1.40g只是堿金屬：2M+2H2O＝2MOH+H2↑ 2x 2(x+17)1.40g1.79gx＝61.03 若1.40g只是M2O:M2O+H2O＝2MOH 2x+162(x+17) 1.40g 1.79g x＝24.3所以，該堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)滿足24.3＜x＜61.03，只有K符合。設(shè)a、b分別為K和K2O的質(zhì)量：依反應(yīng)方程式得∴w(K)100%＝35.6%例題2-3-9有一在空氣中暴露過(guò)的NaOH固體，經(jīng)分析知其含水7.65%，含Na2CO34.32%，其余是NaOH，若將1g該樣品放入含有3.65gHCl的鹽酸中，使其完全反應(yīng)后，多余的酸再用50g濃度為2%的NaOH溶液恰好中和完全，蒸發(fā)所得溶液至干，求所得固體的質(zhì)量。解析與答案此題數(shù)據(jù)眾多，反應(yīng)繁雜，若使用傳統(tǒng)計(jì)算方法，耗時(shí)多，效率低。如果依反應(yīng)過(guò)程分析體系中粒子的種類，結(jié)合元素原子守恒，NaNa2CO3NaOHH2ONa+H+Cl-Na+Cl-NaCl固體3.65gHClNaOH中和蒸干存在Cl元素守恒： NaClCl-HCl 58.536.5 m(NaCl)3.65g m(NaCl)＝5.85g章綜合例解例題2-1 現(xiàn)有四瓶已失去標(biāo)簽的溶液，分別為:Na2CO3、K2CO3、NaCl、K2SO4,試用化學(xué)方法將其一一鑒別，并寫出有關(guān)的離子方程式。解析與答案NaNa2CO3K2CO3NaClK2SO4焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃呈紫色黃色透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃呈紫色黃色Na2CONa2CO3NaClK2CO3K2SO4K2CO3K2SO4稀HCl稀HCl稀HCl有氣泡有氣泡NaNa2CO3NaClK2CO3K2SO4離子方程式為：+2H+＝H2O+CO2↑例題2-2 根據(jù)右圖所示裝置回答：廣口瓶中的新鮮綠藻浸在溶有適宜濃度的Na2CO3和NaHCO3的液體中(綠藻能生活)，實(shí)驗(yàn)前B管中水柱與C中液面齊平。 (1)Na2CO3和NaHCO3起什么作用?寫出反應(yīng)方程式。 (2)光照一段時(shí)間，B管中水柱會(huì)怎樣變化?為什么? (3)去掉光源，在黑暗室內(nèi)放置一段時(shí)間后，B管水柱會(huì)怎樣變化?為什么?解析與答案本題涉及化學(xué)學(xué)科、生物學(xué)科、物理學(xué)科的知識(shí)，解題關(guān)鍵是“新鮮的綠藻在水中能生活”。進(jìn)一步分析，B管中水柱高度的改變，與壓強(qiáng)變化有關(guān)，也就是由于條件的改變，導(dǎo)致綠藻的生活有所變化，光合作用和呼吸作用的交替進(jìn)行，使得B管中壓強(qiáng)變化，水柱高度或升或降。答案:(1) 作用為：穩(wěn)定氣體中CO2的含量，Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3。(2) 光照一段時(shí)間后，B管中水柱下降，因?yàn)楣夂献饔卯a(chǎn)生O2，消耗CO2(部分CO2由NaHCO3分解提供)，導(dǎo)致A中氣壓上升，故B中水柱下降。(3) 關(guān)掉光源，在黑暗室內(nèi)放置一段時(shí)間后，B管水柱上升，因?yàn)楹粑饔孟腛2，產(chǎn)生的CO2又被溶液吸收，導(dǎo)致A中氣壓下降，故B中水柱上升。例題2-3 工業(yè)生產(chǎn)的純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，下圖是測(cè)定產(chǎn)品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。 實(shí)驗(yàn)步驟有： (A)在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為mg； (B)取ng樣品裝入廣口瓶中； (C)檢查裝置的氣密性； (D)緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管的質(zhì)量為Wg； (E)關(guān)閉止水夾； (F)打開(kāi)止水夾； (G)緩緩加入稀H2SO4至不再產(chǎn)生氣體為止； (H)緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘。 (1) 正確的操作順序是(填序號(hào))： C_____F_____E_____G_____D (2) 操作D中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，鼓入空氣的作用是_____； (3) 裝置乙中濃硫酸的作用是_____。 (4) 裝置甲中NaOH的作用是_____。 (5) 依實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)____。 (6) 若去掉裝置甲，測(cè)定結(jié)果會(huì)_____；若去掉裝置乙，測(cè)定結(jié)果將會(huì)_____。(填“偏大”、“偏小”、 “無(wú)影響”)解析與答案解好實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵是要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹x器和藥品的作用等方面。此題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋簻y(cè)定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；測(cè)定原理為: 利用堿石灰的質(zhì)量差值，求得樣品與酸反應(yīng)時(shí)生成的二氧化碳質(zhì)量:即m(CO2)＝W-m;再利用Na2CO3和CO2的轉(zhuǎn)化關(guān)系，求得樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。符合的條件: ② 堿石灰不能吸收水蒸氣。因此，乙裝置利用濃H2SO4的吸水性吸收CO2中的水。 ③ 堿石灰不能吸收外界的酸性氣體。因此，甲裝置的NaOH可吸收空氣中的CO2。計(jì)算過(guò)程:Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O 106 44 w(Na2CO3)ng (W-m)g ∴w(Na2CO3)100%或?yàn)?00%答案：(1)BHAF (2)使廣口瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生的CO2全部被堿石灰吸收 (3)除去CO2中的水蒸氣 (4)除去空氣中的CO2 (5)w(Na2CO3)100% (6)偏大偏大例題2-4 將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來(lái)，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應(yīng)后生成的固體是() A.黃色固體混合物 B.氧化鈉與硫化鈉C.硫與硫化鈉 D.過(guò)氧化鈉與硫化鈉△解析與答案△本題容易認(rèn)為只發(fā)生：2Na+S＝Na2S這個(gè)反應(yīng)，而并未注意條件中：①鈉是過(guò)量的；②未隔絕空氣對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行加熱。全面考慮后，在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成Na2S，也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2O2，鈉又是過(guò)量的，故生成物是Na2O2和Na2S的混合物。答案：A、D例題2-5 金屬鉀投入到氯化鐵溶液中，產(chǎn)物可能是()A.KOH和H2 B.Fe(OH)3、KCl、H2C.Fe和KCl D.HCl、Fe(OH)3、KCl解析與答案堿金屬單質(zhì)投入到鹽溶液中，容易認(rèn)為是簡(jiǎn)單的置換反應(yīng)，其實(shí)不然。金屬鉀具有強(qiáng)還原性，很活潑，遇鹽溶液首先應(yīng)與水發(fā)生置換反應(yīng)，然后再考慮產(chǎn)物(氫氧化鉀)與鹽能否起復(fù)分解反應(yīng)。本題鉀投入到氯化鐵溶液中，先是2K+2H2O＝2KOH+H2↑，然后生成物KOH與FeCl3溶液反應(yīng)：3KOH+FeCl3＝Fe(OH)3↓+3KCl，故最終生成物為Fe(OH)3、KCl與H2。答案：B例題2-6 Na2CO3溶液中NaHCO3雜質(zhì)應(yīng)如何除去?解析與答案△(1)沒(méi)有注意條件：溶液與固體的區(qū)別，錯(cuò)誤地認(rèn)為利用加熱方法除去雜質(zhì)，但加熱只適用于Na2CO3,固體中混有NaHCO3雜質(zhì)，利用NaHCO3受熱易分解這一性質(zhì)，即：2NaHCO3＝Na2CO3+CO2↑+H2O↑，而若是溶液的混合，只能利用反應(yīng)NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O除去雜質(zhì)NaHCO3?！?2)除雜質(zhì)過(guò)程中又引入新的雜質(zhì)，即沒(méi)加入NaOH溶液而加入KOH溶液，雖也能反應(yīng)，但又添入了K+這一雜質(zhì)粒子。(3)除雜過(guò)程中，加入的試劑不僅將雜質(zhì)除去，而且也將所要的物質(zhì)除去了，例如：加入鹽酸溶液等。答案：應(yīng)向溶液中加入適量NaOH溶液。例題2-7 下列說(shuō)法中，正確的是()A.Na2O2是堿性氧化物，溶于水生成相應(yīng)的強(qiáng)堿B.金屬鈉應(yīng)保存在磨口玻璃瓶中C.金屬鈉在常溫下和氧氣反應(yīng)生成氧化鈉D.固體NaOH暴露在空氣中，極易吸收空氣中的CO2，其溶液中必然含有CO32-、HCO3-、OH-等解析與答案(1)堿性氧化物的概念不清。堿性氧化物是與水反應(yīng)只生成堿的氧化物，而Na2O2與水反應(yīng)不僅生成堿，還生成O2，故Na2O2不是堿性氧化物。A答案不正確。(2)因?yàn)殁c的性質(zhì)非?；顫?，常溫情況下就能與氧氣反應(yīng)生成Na2O，故鈉應(yīng)保存于煤油中，只放在磨口瓶中不行，因?yàn)槠坷锟赡芎锌諝?，故B答案不正確。(3)NaOH水溶液中的HCO3-和OH-不能共存，故D答案也不正確。答案：C例題2-8 現(xiàn)有蘇打和小蘇打的混合物6.85g，加熱灼燒至質(zhì)量不再減輕，冷卻將所得固體再跟足量的鹽酸反應(yīng)放出2.2g二氧化碳，計(jì)算原混合物中蘇打和小蘇打各是多少克?解析與答案本題是典型的用差量法解決混合物的計(jì)算。閱讀題目時(shí)，容易忽略題中隱含的條件，即與鹽酸反應(yīng)放出的2.2g二氧化碳，是由原混合物中的蘇打和由小蘇打受熱分解產(chǎn)生的蘇打二者之和一起與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的，故不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為只是原混合物中的蘇打與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳。正確解題思路為：△設(shè)：原混合物中蘇打的質(zhì)量為x，小蘇打的質(zhì)量為y?！?2NaHCO3＝Na2CO3+CO2↑+H2O↑ 2×84106yyNa2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44 x+y2.2g 依題意： 解得：x＝2.65g，y＝4.2g答案：原混合物中蘇打?yàn)?.65g，小蘇打?yàn)?.2g。例題2-9 某混合氣體，可能含有N2、HCl、CO。把混合氣體依次通過(guò)足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO，氣體體積都沒(méi)有變化；再通過(guò)足量的Na2O2固體，氣體體積減?。蛔詈笸ㄟ^(guò)灼熱的銅網(wǎng)，經(jīng)充分反應(yīng)后，氣體體積又減小，但還有剩余的氣體。以下對(duì)混合氣體組成的判斷，不正確的是()A.一定沒(méi)有N2，CO和HCl中至少有一種B.一定有N2，CO和HCl中至少有一種C.一定有N2，可能有CO和HClD.一定有N2和CO，沒(méi)有HCl解析與答案△此題隱含陷阱的條件是通過(guò)足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO，氣體體積都沒(méi)有變化，不少學(xué)生誤認(rèn)為二者均沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。實(shí)際上HCl與NaHCO3或CO與CuO都可發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)前后氣體體積均不發(fā)生變化：NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2＋H2O；CuO+CO＝Cu+CO2。因?yàn)閮蓚€(gè)反應(yīng)都生成CO2氣體，故與下一步Na2O2反應(yīng)，使氣體體積減小：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2。因?yàn)楹醒鯕猓旌蠚怏w通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)會(huì)使O2體積減小。最后還有氣體剩余，必是化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的N2?！骺傊?，凡是肯定有HCl無(wú)CO或有CO無(wú)HCl都是不全面的。應(yīng)該說(shuō)一定有N2，HCl和CO至少有一種，不能排除CO和HCl同時(shí)存在的可能性。答案：A、D例題2-10 欲除去小蘇打溶液中少量蘇打雜質(zhì)，加入的物質(zhì)最宜選用()A.鹽酸 B.干冰 C.碳酸氫鈉 D.氫氧化鈣解析與答案此題不少學(xué)生誤選C。要除盡雜質(zhì)，所加除雜質(zhì)的試劑必須稍過(guò)量。加鹽酸：CO32-+2H+＝CO2↑+H2O；同時(shí)HCO3-+H+＝CO2↑+H2O，顯然除去了小蘇打，錯(cuò);B加干冰可發(fā)生：Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3，2NaHCO3，從反應(yīng)方程式看可行，但加入適量的Ca(HCO3)2操作極不容易，加少了除不盡雜質(zhì)，加多了引入了新的雜質(zhì)，所以不是最適宜的試劑；D加入Ca(OH)2：Ca(OH)2+NaHCO3＝CaCO3↓+NaOH+H2O顯然把小蘇打也除去了，錯(cuò)。答案：B例題2-11 通常用盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶來(lái)除去混在CO2中的HCl氣體，而不能用NaOH和Na2CO3溶液的原因______________。解析與答案除去雜質(zhì)氣體的原則是：①除去雜質(zhì)氣體；②不能使原來(lái)氣體減少；③不能引入新的雜質(zhì)。因?yàn)镹aHCO3不與CO2反應(yīng)，能與HCl反應(yīng)生成CO2，離子方程為：HCO3-+H+＝CO2↑+H2O，同時(shí)CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度小。若用NaOH吸收HCl，同時(shí)CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，而用Na2CO3溶液，則發(fā)生反應(yīng)CO32-+CO2+H2O＝2HCO3-，CO2也被吸收了，所以不允許。答案： 因?yàn)橛肗aOH和Na2CO3溶液雖然能除去HCl氣體，同時(shí)也將CO2除掉了，故不能用NaOH和 Na2CO3溶液。例題2-12 下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是()A.干冰滅火劑 B.黃砂C.干粉滅火劑(含NaHCO3) D.泡沫滅火劑點(diǎn)燃解析與答案點(diǎn)燃鈉著火實(shí)際上是鈉與氧氣在點(diǎn)燃情況下反應(yīng)，生成過(guò)氧化鈉，即：2Na＋O2＝Na2O2。A、C、D答案中的滅火劑實(shí)質(zhì)都是利用CO2滅火，而生成的過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，即2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，產(chǎn)生氧氣又助燃，故A、C、D答案均不正確。答案：B例題2-13 向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到不再生成二氧化碳?xì)怏w為止，則在此過(guò)程中，溶液中碳酸根離子濃度變化趨勢(shì)可能是()(全國(guó))A.逐漸減小 B.逐漸增大C.先逐漸增大，而后減小 D.先逐漸減小，而后增大 你的選擇是_____。(填正確選項(xiàng)的標(biāo)號(hào))試用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要文字表述其理由。解析與答案因?yàn)镹a2CO3＝2Na++CO32-，CO32-+H+＝HCO3-，所以溶液中HCO3-的濃度逐漸增大；而后因?yàn)镠CO3-+H+＝H2CO3，H2CO3＝H2O+CO2↑，所以溶液中HCO3-的濃度減小。本題為元素和電解質(zhì)溶液知識(shí)的綜合題，主要應(yīng)從碳酸鈉濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到不再生成二氧化碳?xì)怏w為止這個(gè)條件去分析。運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，即隨著H+濃度的增大，CO32-轉(zhuǎn)換成HCO3-，而H+濃度的繼續(xù)增大，HCO3-又轉(zhuǎn)化成H2O和CO2，這就決定了HCO3-濃度由逐漸增大到逐漸減小的實(shí)質(zhì)。答案：C；解釋略例題2-14 向20mL0.2mol/LNaOH溶液中，緩緩?fù)ㄈ胍欢緾O2氣體，將溶液在一定條件下蒸干，若得到白色固體是純凈物，則通入的CO2的體積應(yīng)為_(kāi)____mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。寫出有關(guān)離子方程式______________。將上述白色固體加水溶解，加鹽酸至pH＝7再蒸干得白色固體質(zhì)量為_(kāi)____g。(上海市)解析與答案(1)此題前部分是成鹽種類的計(jì)算，即：由于CO2量的不同，產(chǎn)物不同。由CO2與NaOH反應(yīng)方程式可知：當(dāng)n(OH-)∶n(CO2)＝2:1時(shí)，生成正鹽，即n(CO2)＝2×10-3mol，V(CO2)＝44.8mL；當(dāng)n(OH-)∶n(CO2)＝1:1時(shí)，生成酸式鹽，即n(CO2)＝4×10-3mol，V(CO2)＝89.6mL。其它情況均生成混合物。(2)當(dāng)白色固體加入鹽酸中和后，不管生成什么鹽，從反應(yīng)的NaOH分析，其Na+的量不變，所以最后得到的n(NaCl)＝n(NaOH)，即m(NaOH)＝58.5g/mol×20mL×0.2mol/L×10-3L/mL＝0.234g。例題2-15 現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣，請(qǐng)從下面圖2-3中選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定Na2O2試樣的純度。(可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3固體，6mol/L鹽酸和蒸餾水)圖圖2-3 請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)寫出在實(shí)驗(yàn)中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)應(yīng)選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標(biāo)號(hào))_________。 (3)所選用裝置的連接順序是(填各接口的字母，連接膠管省略)________________________。(全國(guó))解析與答案本題主要考查Na2O2和Na2O在性質(zhì)方面的不同點(diǎn)，即Na2O2不是堿性氧化物，與水反應(yīng)可生成O2，然后再利用生成的氧氣將水排出，測(cè)定水的體積，即可得到氧氣的體積，間接得到樣品中Na2O2的量，從而求得試樣中Na2O2的純度。答案： (1) 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ Na2O+H2O＝2NaOH； (2) 所用儀器為：⑤、①、④； (3) 連接順序?yàn)椋篏、A、B、F。例題2-16 在一定條件下，使H2和O2的混合氣體26g充分發(fā)生反應(yīng)。所得產(chǎn)物在適當(dāng)溫度下跟足量的固體Na2O2反應(yīng)，使固體增重2g。求原混合氣體中O2和H2的質(zhì)量。(2002年廣東、河南)解析與答案此題可能發(fā)生的反應(yīng)：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2 ＝ x＝18g 2H2+O2＝2H2O y＝2g ＝＝ z＝16g 已知H2和O2共26g，而反應(yīng)用了H22g，O216g,共18g，所以剩余氣體：26-18＝8g (1)當(dāng)O2過(guò)量時(shí)：m(O2)＝16g+8g＝24g，m(H2)＝2g (2)當(dāng)H2過(guò)量時(shí)：m(O2)＝16g，m(H2)＝2g+8g＝10g答案： ①氧氣過(guò)量時(shí)：m(O2)＝24g，m(H2)＝2g ②氫氣過(guò)量時(shí)：m(O2)＝16g，m(H2)＝10g例題2-17 Ag/-Al2O3是石油化學(xué)工業(yè)的一種重要催化劑，其中Ag起催化作用，-Al2O3是載體且不溶于硝酸，該催化劑的回收實(shí)驗(yàn)如下圖所示。其中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：6AgCl+Fe2O3＝3Ag2O+2FeCl3。(Ⅰ)酸溶((Ⅰ)酸溶(Ⅱ)過(guò)濾，洗滌(Ⅲ)沉淀(Ⅳ)NOx-Al2O3AgCl(固)NaNO3(溶液)(Ⅷ)吸收(Ⅶ)NaOH溶液Fe2O3(Ⅵ)酸溶(Ⅴ)轉(zhuǎn)化HNO3AgNO3晶體FeCl3NaCl蒸餾水HNO3Ag/-Al2O3 閱讀上述實(shí)驗(yàn)流程，完成下列填空：abc (1) Ag/-Al2O3加酸溶解應(yīng)選用圖2-abc (2) 在實(shí)驗(yàn)操作(Ⅱ)中，如果用自來(lái)水代替蒸餾水進(jìn)行洗滌，將會(huì)發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)的離子方程式_______________________。 (3) 實(shí)驗(yàn)操作(Ⅳ)所需的玻璃儀器為_(kāi)____、_____、_____。(填寫三種) (4) 實(shí)驗(yàn)操作(Ⅶ)從AgNO3溶液獲得AgNO3晶體需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作依 次為:__________。(多選扣分)。 a.蒸餾b.蒸發(fā)c.灼燒d.過(guò)濾e.冷卻結(jié)晶 (5) 已知：NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O； 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O NO和NO2的混合氣體組成可表示為NOx。該混合氣體通入NaOH溶液完全被吸收時(shí)，x的值為_(kāi)____。a.x≤1.5 b.x＝1.2 c.x≥1.5 (6) 已知Ag/-Al2O3中Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若計(jì)算Ag的回收率，還必須知道的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為_(kāi)____和_____。(2002年上海市)解析與答案在(Ⅰ)的操作中需將固體加酸溶解并產(chǎn)生氣體，所以用分液漏斗控制酸量，且反應(yīng)放出氣體,故另一導(dǎo)管口應(yīng)位于液面之上，選a；因?yàn)樽詠?lái)水中含有Cl-離子，(Ⅱ)操作目的是分離AgNO3和-Al2O3，如果用自來(lái)水清洗必會(huì)發(fā)生Ag+與Cl-的反應(yīng)；操作(Ⅳ)要分離AgCl和NaNO3,所以需用過(guò)濾裝置；欲從AgNO3溶液中獲得AgNO3,基本操作是蒸發(fā)、冷卻和過(guò)濾；第(5)問(wèn)中題干給出2個(gè)方程，從而看出有NO必然伴有NO2一起與NaOH反應(yīng)：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，N與O關(guān)系是2:3；所以x＝1.5；或者無(wú)NO，只生成NO2與NaOH反應(yīng),此時(shí)x＝2，所以x≥1.5不會(huì)＜1.5或＝1.2；要想算出Ag的回收率，必須知道原來(lái)在催化劑中含Ag多少，還要知道回收的AgNO3含Ag多少，列出比例求出回收率，現(xiàn)已知道在催化劑中Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以再知道催化劑的總質(zhì)量和回收后的AgNO3的質(zhì)量，即可算出Ag的回收率。本題考查學(xué)生敏捷地接受題目所給出的信息，并結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)綜合分析判斷的能力。答案： (1)a；(2)Ag++Cl-＝AgCl↓；(3)漏斗，燒杯、玻棒； (4)b、e、d；(5)c；(6)催化劑的質(zhì)量和AgNO3的質(zhì)量。例題2-18 天平的兩個(gè)托盤上放兩個(gè)等質(zhì)量的燒杯，分別加入3.65g的鹽酸，再分別加入xg的NaHCO3與yg的KHCO3,反應(yīng)后天平仍平衡，則x，y的正確關(guān)系是()A.x＞y≥8.4g B.y＞x≥10g C.x＝y(tǒng)≥8.4g D.x＝y(tǒng)≥10g解析與答案欲使反應(yīng)后天平仍平衡，應(yīng)使兩只燒杯中反應(yīng)完成后增重質(zhì)量相等。一般分三種情況討論：①鹽酸過(guò)量，NaHCO3和KHCO3完全反應(yīng)；②鹽酸不足量，NaHCO3和KHCO3均有剩余；③鹽酸與一種反應(yīng)物完全反應(yīng)，另一種有剩余。本題中發(fā)生的反應(yīng)為： NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O 84g36.5g44g KHCO3+HCl＝KCl+CO2↑+H2O 100g36.5g44g 由于燒杯中的鹽酸均是3.65g，所以當(dāng)鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗NaHCO38.4g，消耗KHCO310g，同時(shí)都跑掉4.4gCO2，要使反應(yīng)后天平仍平衡，就要增重質(zhì)量相等，只能NaHCO3過(guò)量，10gNaHCO3反應(yīng)8.4g，還剩余1.6g在燒杯中，所以x＝y(tǒng)≥10g符合題意。答案：D例題2-19 為了測(cè)定工業(yè)純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含有少量的NaCl)，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖2-5所示的實(shí)驗(yàn)裝置。稀硫酸稀硫酸堿石灰樣品圖2-5 (1)①準(zhǔn)確稱取盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量(設(shè)為m1);②準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的純堿樣品(設(shè)為m0)，并放入廣口瓶中。從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,待不再生成氣體后,稱干燥管的總質(zhì)量(設(shè)為m2)。設(shè)該生導(dǎo)出的計(jì)算式為:w(Na2CO3)＝ 試回答：(1)m2-m1表示__________。 (2)如果不計(jì)稱量誤差，該生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無(wú)誤差(填有或無(wú)),如果有,是偏大還是偏小(如果無(wú)誤差,此空和后面的空不用填寫)。產(chǎn)生誤差的原因是__________，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)救__________。解析與答案(1)m2－m1理應(yīng)是CO2的質(zhì)量，但實(shí)際是部分CO2和H2O的質(zhì)量。(2)隨著CO2逸出少量的水蒸氣也跟著逸出，但因?yàn)榱亢苌伲詫?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響(偏大)較小。而反應(yīng)后滯留在廣口瓶和導(dǎo)管中的CO2未被堿石灰吸收，是導(dǎo)致誤差偏小的主要因素，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果總體偏小。稀硫酸空氣堿石灰濃硫酸樣品NaOH溶液圖稀硫酸空氣堿石灰濃硫酸樣品NaOH溶液圖2-6例題2-20 將amolNa2O2和bmolNaHCO3固體混合物在密閉容器中加熱到250，讓其充分反應(yīng)后排出氣體。 (1)當(dāng)剩余固體為Na2CO3，排出氣體為O2和H2O(g)時(shí)，＝_____。 (2)當(dāng)剩余固體為Na2CO3和NaOH，排出氣體為O2和H2O(g)時(shí)，＝_____。 (3)當(dāng)＞1時(shí)，剩余固體為_(kāi)____，排出氣體為_(kāi)____。 (4)當(dāng)排出O2和H2O(g)為等物質(zhì)的量時(shí)，＝_____。解析與答案△Na2O2和NaHCO3組成的固體混合物在密閉容器中加熱，可發(fā)生如下反應(yīng)：△2NaHCO3＝Na2CO3+CO2↑+H2O↑2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2↑2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2↑當(dāng)Na2O2和NaHCO3的物質(zhì)的量之比()不同時(shí)，反應(yīng)情況也不同，剩余固體的成分和逸出氣體的成分也不同。固體剩余只能是Na2O2、Na2CO3和NaOH的一種或幾種，所以可用2個(gè)通式表示： ①aNa2O2+bNaHCO3＝bNa2CO3+(2a-b)NaOH+(b-a)H2O+O2↑ 一配碳二配鈉三配氫四配氧 ②aNa2O2+bNaHCO3＝(a+)Na2CO3+(-a)CO2↑+H2O+O2↑ 一配鈉二配碳三配氫四配氧上述兩式a、b均是任意的正數(shù)。當(dāng)某生成物系數(shù)為0時(shí)，說(shuō)明該生成物不存在，當(dāng)某生成物為負(fù)數(shù)時(shí)，不僅說(shuō)明該生成物不存在，而且某一反應(yīng)物必然過(guò)量。根據(jù)給出條件，運(yùn)用此法可迅速解出答案： (1) 剩余固體只有Na2CO3按②式計(jì)算，排出的氣體只有氧氣和H2O(g)，所以nCO2＝0，即－a＝0，＝； (2) 剩余固體為Na2CO3和NaOH，按①式計(jì)算： 即而可得： (3) ＞1，代入①式，Na2CO3，NaOH，O2均為正數(shù)，水的系數(shù)為負(fù)數(shù)，說(shuō)明產(chǎn)物中沒(méi)有H2O，且Na2O2過(guò)量。所以剩余固體為Na2O2，Na2CO3和NaOH，排出的氣體只有O2； (4) 排出的O2和H2O(g)等物質(zhì)的量，應(yīng)代入①式，n(O2)＝n(H2O)，得出b-a＝，＝。答案： (1)＝(2)＜＜1 (3)剩余固體Na2O2，Na2CO3和NaOH;O2 (4)＝例題2-21 將18.4gNaOH和NaHCO3的固體混合物在密閉容器中加熱到250，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻，稱得固體質(zhì)量為16.6g，求原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。△解析與答案△250℃混合物加熱時(shí)的化學(xué)方程式為：2NaHCO3＝Na2CO3+CO2↑＋H2O↑，2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，總方程式為：NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2250℃844010618第一步:判斷混合物在加熱反應(yīng)時(shí)是恰好完全反應(yīng)，還是哪種物質(zhì)過(guò)量。判斷方法有3種：(1) 設(shè)18.4g混合物恰好按84:40比例混合，則反應(yīng)后剩余的固體為Na2CO3，設(shè)為xg：＝，x＝15.7g＜16.6g，可見(jiàn)NaOH過(guò)量。(2) 利用反應(yīng)前后質(zhì)量差也可判斷哪種物質(zhì)過(guò)量。假設(shè)混合物恰好按84∶40比例